沉管隧道结构健康监测技术

鲍轶洲， 沈永芳， 吕金良， 王兆卫

（1.广州市中心区交通项目管理中心，广州510030；2.上海交大海洋水下工程科学研究院有限公司，上海200231；3.上海交大海科检测技术有限公司，上海200231）

0 引 言

我国大中型城市多依江河而建，跨江隧道是改善城市交通拥堵状况的常用方式之一。隧道按修建方法可分为明挖隧道、顶管隧道、盾构隧道、矿山隧道、沉管隧道等。沉管隧道凭借埋深浅、断面大、线路延长短、对航运影响小以及适应各种地质条件强等优点［1］，成为修建城市跨江河隧道首选结构形式之一。

沉管隧道多为薄壁箱型结构，隧道建成投入运营后，由于受水流冲刷、覆盖层淤积、地基沉降、车流等外部可变荷载的反复作用，沉管段长期处于复杂的弯、扭、拉、压状态，受力状况十分复杂［2-3］。混凝土管节受温度、混凝土收缩、地震等影响可能产生接头错位、剪切键破裂、PC拉索失效。在水压力的作用下不仅会造成结构混凝土水蚀变异、钢筋锈蚀，而且可导致隧道内部渗水［4］。水中沉管顶部受水流泥沙作用，可能造成覆盖层冲刷或淤积，影响隧道安全性，随着我国沉管隧道快速发展，其结构健康问题日益突出。研究沉管隧道健康监测技术，发展相关的监测技术与分析方法，将有助于延长隧道使用寿命，减低维护成本，保障交通安全及人民生命财产安全，进而推进沉管法隧道在我国工程中的应用水平，具有重大的社会和经济效益。

1 国内外研究现状

结构健康监测技术是一门交叉科学，涉及土木工程、计算机、电子通信、和材料等众多学科，是智能结构研究的一个重要方向［5］。……